IoT裝置如何無電池還能永久續航?

作者 : 趙明燦,EDN China

每年在全球消耗的電池以數十億個來計算。未來,在實現技術發展的同時是否有可能無需再擔心裝置續航力?

現在,電池對人們來說必不可少。隨著電子裝置越來越多,電池的需求也越來越高,導致每個人都需要購買不同型號的電池。根據統計,每年在全球消耗的電池以數十億個計算,未來,在實現技術發展的同時是否有可能無需再擔心裝置的續航力?

一般來說,電池在用完之後都必須要回收,然後購買全新的電池來替換,這就會對環境造成巨大的影響和污染。謀思科技(Atmosic)這家公司著力於三種創新技術的研發­——超低功耗射頻、射頻喚醒和受控能量收集——希望能借此改變這個現狀。

藍牙5.0為敲門磚

日前,在Atmosic媒體溝通會上,該公司CEO David Su和行銷及業務拓展副總裁Srinivas Pattamatta介紹了上述三種技術如何實現最低功耗,並徹底降低物聯網(IoT)應用對電池的依賴。Su表示,「基於最新的創新技術和解決方案,我們希望能夠顛覆整個電子產品的使用,實現電池的永久續航。同時,在一些特殊的環境和技術發展前景下,希望有朝一日能夠實現無需電池。」

Atmosic選擇將藍牙低功耗(BLE)作為進入市場的敲門磚。之所以選擇這個領域,就是因為它有著非常巨大的市場前景,以及市場發展潛力。 Su表示,「在全部350億台已經裝機的無線基地台中,藍牙是最常見的一種互連解決方案。」

藍牙5.0技術的最新標準現已正式發佈。基於藍牙5.0技術,該公司可以使它具體的連接範圍,以及續航能力繼續獲得提升,甚至其連接範圍可以達到Wi-Fi相對應的水準。Su介紹,「依照ABI研究機構最新的統計數字,在消費品,以及家居用品(包括感測器和資料傳輸)市場藍牙技術已在全球擁有超過10億美元的市場份額,這也是我們所定位的目標市場。」

他表示,Atmosic提供的產品、技術和解決方案,從個人電子設備到居家設備,再到汽車、健康、工業和企業,以及智慧城市,有著非常廣泛的市場和應用前景。

三項顛覆性技術

該公司產品和解決方案有三項核心創新技術,可以專門適用於IoT設備及應用:

1.超低功耗射頻技術:該公司的超低功耗射頻技術,相比市面上其他競爭對手,可以實現5~10倍的功耗減少,以及相關電源能耗的降低;

2.射頻喚醒技術:Atmosic的射頻喚醒技術可以讓設備在無需使用的時候隨時保持休眠狀態,只有在需要的時候才會被喚醒;

3.受控能量收集技術:結合受控能量收集,以及超低能耗射頻技術和解決方案,可以實現更加好的永久續航,以及無需電池的應用場景和能力。同時,受控能量收集可以適用不同的能量收集來源,包括射頻、光能及動能等。

這三項技術的具體應用有哪些?

首先,超低功耗射頻技術。可以用燈泡舉例,就好比現在的LED燈泡相比傳統的白熾燈泡,可以顯著降低能耗。其次,射頻喚醒技術。就像裝備了運動感測器的小夜燈設備一樣,只會在感知到運動並且在需要的時候才會被喚醒。最後,受控能量收集技術。有很多路燈已經安裝了光能電子發電板,透過這些太陽能板就可以在電池不用的時候隨時向外界收集能源。

Atmosic已經將這三項技術導入其產品和解決方案中,而更好地推進無線傳輸技術的發展。

IoT市場機會與挑戰

Su表示,現在,整個IoT市場的機會很多,但是也有著很多的挑戰。

現在的IoT市場,需要有更高的資料傳輸率,同時還必須要有非常長的覆蓋範圍,這是無線市場最新的一些需求。而在長距離覆蓋方面,藍牙5.0是一個絕佳技術,對IoT是非常理想的解決方案。

第二大挑戰就是在IoT市場中為設備更換電池,不僅僅帶來了成本的上升,同時也帶來了大量的人力物力的消耗。

基於Atmosic超低功耗和射頻喚醒解決方案,用戶可以實現非常低功耗的藍牙解決方案,從而延長電池的使用壽命。再結合受控能量收集解決方案,就可以在可控的環境下對能量進行及時地收穫。基於這三個解決方案的組合,就能進一步實現永久續航,無需電池。

為了更好地輔助並且簡化射頻模組的設計,該公司提供了專門的模組來更好地協助設計師們進行產品的開發。Atmosic可以為開發者們提供SDK,以及EVK來更高效地助力實現快速的原型機開發。同時,其也會為客戶提供參考框架,以及參考解決方案,來幫助他們快速開發自己的客製化方案。

另一方面,為了更好實現永久續航、無需電池的願景,必須同時滿足超低功耗、能量收集(來源可以是射頻、光能、動能或者熱能)和能量儲存這三個條件。「為了實現能量的儲存,可以採用超級電容或者可充電電池以及標準電池。」Su補充,「透過受控能量收集技術,只要收集到的外界能量能夠即時保證大於設備運作所需要的超低功耗,就可以實現永久續航,以及無需電池的應用場景。」

本文原刊登於EDN China網站

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